2021届高考生物热点:生态类
能量流动图解类问题分析
能量流动图解类题目主要是通过能量流动图解考查能量的来源、去向和能量传递效率等知识,以及结合生态工程考查能量流动在生产中的应用。
典例1 图甲是某生态农业的结构模式图,图乙表示能量流经该生态系统某一营
养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。据图回答下列问题:
(1)图甲中的_农作物(生产者)__是生态系统的基石,从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的最大优点是_实现物质和能量的多级利用,减少环境污染,提高农产品的产量__。
(2)一般情况下,农田生态系统的_抵抗力__稳定性较低,若此生态系统遭到酸雨危害,首先受到影响的是_农作物__,从而影响生态系统的稳定性。
(3)图甲中的食物链有_3__条。如果人的食物有1/2来自农作物,1/4来自家禽,1/4来自猪肉,假如能量传递效率为10%,那么人每增加1 kg体重,约消耗农作物_55__kg。
(4)沼气池中的微生物在生态系统中的成分属于_分解者__。
(5)若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量,则图乙中B表示_第二营养级(初级消费者)的同化量__;C表示_用于生长、发育和繁殖的能量__;F表示_下一营养级摄入的能量__。图乙中的a=_b+c或c+d+e或c+d+g+f__(填能量值的符号)。
[解析] (1)生产者通过光合作用将太阳能固定在有机物中,从而可以被生物所利用,因此,生产者(图甲中的农作
物)是生态系统的基石;建立农业生态系统的最大优点是实现物质和能量的多级利用,减少环境污染,提高农产品的产量。(2)生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂则抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,农田生态系统的生物种类单一、营养结构简单,所以抵抗力稳定性低;若此生态系统遭到酸雨危害,首先受到影响的是农作物。(3)图甲中有3条食物链:农作物→人、农作物→家禽→人、农作物→猪→人;若能量传递效率为10%,则
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人每增加1 kg体重消耗农作物的质量为1× 1/2÷10%+1×1/4÷10%÷10%+1 × 1/4÷10%÷10%=55(kg)。(4)沼气池中的微生物在生态系统中属于分解者,其主要作用是分解有机物,产生沼气。(5)图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量,则B表示该营养级(初级消费者)同化的能量,C表示初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量,D表示呼吸作用散失的能量,E表示分解者利用的能量,F表示下一营养级摄入的能量。该营养级的摄入量(a)=该营养级的同化量(b)+粪便量(c);其中b=d+e,e=g+f,所以,a=b+c=c+d+e=c+d+g+f。
一、学题型技法
正确分析常见的能量流动模型
1.输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量的判断 (1)方法:看该消费者是否有“→”指向粪便。
(2)实例:图甲中箭头①指的是摄入量;若没有箭头③,则①代表的是同化量。 2.某一营养级指向的能量去向
图甲中能量①(摄入量)=②+③+④+⑤+兔子中现存能量;图乙中能量W1为该营养级的同化量,等于A1+B1+C1+D1(其中B1为现存量)。
3.某营养级同化能量的两种分析方法
二、学答题策略
1.先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(4)三小题,分别考查生态系统的组成成分和生态系统的稳定性等基础内容,较易作答。
2.再慎推难度小题——创满分
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第(3)(5)两小题,属于结合能量流动模型进行相关计算,难度较大。对(3)小题理清图甲中人的食物来源是解题的关键;对于(5)小题理清流入某一营养级能量的来龙去脉是关键。
三、防细节失分 1.辨析生物学术语
生态农业通过实现能量的多级利用和物质循环再生来提高“能量利用率”而不是“能量传递效率”,如本题第(1)题。
2.合理选取能量传递效率
在进行能量流动计算时,应结合题意根据能量的来源和方向,确定能量传递效率是10%还是20%。
与能量流动有关的四类计算题
能量流动计算类题目的主要考查形式有两大类,一是通过食物链(食物网)的展示,求某一条食物链的能量传递效率或最大值、最小值的计算;二是通过提供食物网中某营养级的食物配比,求某一营养级的最值问题。解答此类问题时要注意理清每条食物链,然后再计算。
类型1 没有限制能量来源或分配比例的计算
典例2 在如图所示食物网中,鹰要增加20 g体重,最多消耗植物_20_000__g,
最少消耗植物_500__g。
[解析] 最多消耗应选取最长食物链,能量传递效率按10%计算;最少消耗应选取最短食物链,能量传递效率按20%计算。
题型技法
在没有限制能量来源或能量分配比例,当求最多需求量时,按最长食物链、最低能量传递效率计算;当求最少需求量时,按最短食物链、最高能量传递效率计算。
类型2 限制能量来源或分配比例的计算
典例3 若某草原生态系统只存在下面的食物关系,尝试完成以下问题:
(1)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为_900_g__。
(2)假如植物有2/5被兔所食,有3/5被鼠所食;鼠有2/3直接被猫头鹰捕食,有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为
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